5G移動通信技術特征及干擾排查分析

蔣賢

摘 要：在“互聯網+”時代帶來的數據大爆炸的背景下，為5G移動通信技術的全面推廣奠定基礎。文章嘗試利用“四維五步”法定位對5G存在的干擾，以干擾特征研究為切入點，結合相關案例進行干擾排查的分析。

關鍵詞：5G;移動通信技術;特征;干擾排除分析

0 引言

在5G通信網絡的布置中，一直面臨著被干擾的問題。在基站覆蓋的區域里會因為無線電的干擾造成很多通信問題，比如通話質量不好、時常掉線、擁塞信道等。而5G干擾排查手段是以分析干擾特征為基礎，綜合干擾分布、網管KPI等相關數據，對干擾類型實施及時有效地定位，對5G干擾源進行有針對性地排查，顯著提升了排查的效率。

1? ? 5G移動通信的關鍵技術特征

1.1 高頻段傳輸

當今情況下，移動通信系統頻段基本不超過3 GHz，隨著移動用戶的日趨暴增，頻譜資源越來越緊張，高頻段的毫米微波率為28.3～348 GHz，但帶寬卻已經達到? ? ? ? ? ? 285.6 GHz，是微波所有帶寬的十二倍。比起毫米波，微波的微波元器性要小很多尺寸，而毫米波的小型化極其方便，可以實施超高速、短距離的通信，對5G傳輸容量和速率要求進行滿足。

1.2 多天線傳輸技術

多天線技術歷經了快速、高效的發展趨勢，從二維進化到三維，從無源發展到有源，從高階的多輸入、多輸出演化為大規模陣列，可以讓頻譜利用率增加數十倍，是當下5G通信技術最關鍵的研究方向[1]。

1.3 同時同頻全雙工技術

在頻譜效率的技術中同時同頻全雙工技術是最高效及時的，該技術可以在同樣的物理信道上傳輸兩個方向的信號，在進行信號發射的同時，對另一節點的相同信號進行同步接收。

1.4 設備間直接通信技術

以基站為中心點覆蓋市區是傳統的移動通信系統聯網方式，該方式中是不可以移動基站和中繼站，對網絡結構形成限制。而面對大規模用戶和大數據流量的5G網絡來說，這種傳統的組網手段是難以滿足業務要求。

1.5 密集網絡技術

5G是綜合化和多元化的網絡，其中整合了寬帶和智能兩大元素，是4G網絡1 000倍的數據流量。支撐這一目標實現的有兩大技術：第一，室外空間增益的措施在宏基站處布置大規模天線;第二，增強網絡的密集度，對室內外的數據需求進行滿足。

1.6 新型網絡架構技術

5G未來的發展規劃里，必須考慮對大規模、高容量客戶需求的滿足，從而形成為了網絡架構的維護方便、低成本、低延時以及扁平化的特征。而目前的研究重點還是聚焦在云架構和C- RAN上面。

2? ? 5G干擾分類及產生原理

2.1 大氣波導干擾

站點距離遠，傳播的信號抵達被干擾的基站，基于良好的傳播環境，呈現較小的衰減，與此同時，因為傳播時延性造成干擾站的DwPTS與被干擾站的UpPTS的對齊，更甚的可以落在被干擾基站的上行子幀，形成受擾基站的下行信號對上行傳輸的嚴重干擾。

2.2 電橋設備干擾

造成D4/5頻點隱藏的強干擾，主要來源于已知的電梯無線回傳設備、監控無線傳輸等設備，解決的措施是設備生產者對頻率進行變更，以規避2 515～2 615 Mhz的干擾。

2.3 子幀配比干擾

同頻站點距離比較近的，因為不一致的上下行時隙配比，造成上行時隙少的小區受到下行時隙多的小區的干擾。基于目前5G移動采用的是4∶1、8∶2、7∶3的時隙配比，時隙干擾會在混合使用時發生[2]。

2.4 幀偏置干擾

如果5G移動通信在與LTE TDD共站部署時沒有同步進行，就會發生一個系統下行時隙對另一系統的上行時隙的干擾。

2.5 偽基站干擾

偽基站采用現有的網絡d波段頻率點，但與現有網絡存儲站的規劃不一致。兩個系統的幀偏移量經常偏移，造成嚴重的幀失步干擾，干擾產生的原理與“不合理的幀偏移量配置”一致。

2.6 電橋設備干擾

目前為止發現電梯無線回傳設備、監控無線傳輸設備導致D4/5存在強干擾，需設備廠家進行頻率變更，避開? ? ? ? ? ?2 515～2 615 Mhz頻譜資源;電梯無線回傳設備、監控攝像頭內置電橋、監控攝像頭外置電橋。

3? ? 干擾排查初探

3.1 對小區干擾分析

可以利用性能指標和歷史日志對小區級干擾指標進行有效法分析。其中性能指標是指需要采集的話統的小區和時間完全能夠在后臺網管上選擇，然后再對干擾話統相關指標項進行選擇。

3.2 后臺RB級干擾分析

利用5G網管進行后臺 RB 級干擾的跟蹤，并確保跟蹤的實時性和有效性。第一步：進入“監控”->“信令跟蹤管理”->“小區性能測試”->“干擾檢測監控”;第二步：點擊創建，新建一個項目，并填寫跟蹤名稱、跟蹤站點名稱、小區標識等信息。第三步：雙擊已經運行的項目，可查看實時RB級干擾，停止后可右鍵導出。

3.3 FFT離線掃描分析

通常采用兩種方式。第一種方式為打開WebLMT 進行FFT頻譜掃描項目的選擇，設置工作必需的制式和通道信息，包括分辨率、RRU以及掃描模式等，再進行掃描跟蹤文件存儲路徑的設置，然后開啟FFT頻譜掃描功能。第二種方式為NIC方式。對采集任務進行創建后，完全能夠按照需要收集網元的版本。進行網元和FFT 頻譜掃描采集項制式的選擇后，則要選擇“FFT Frequency Scanning”，方可有效設置采集項參數以及徹底完成采集任務向導的剩余步驟[3]。

3.4 小區路測數據采集

通過網管程序里，對5G的小區路測跟蹤界面進行查看，按照5G小區進入小區路測跟蹤界面，根據 5G小區網絡編碼確定L1跟蹤模塊，設置相適應的跟蹤號，同時解析采集到的數據。

3.5 反向頻譜數據采集

在網絡管管理程序上開啟小區路測，確定相應的5G小區的編碼，并設定201為L3的擴展跟蹤項，隨后利用程序管理命令確定對應5GDU CELL ID，同時設定采集數據的次數和對掃描天線端口的選擇。采集數據結束后，會借助小區路測能力輸送到網管側，相對應的小區路測數據文件在網管側被導出，最后的頻譜數據會利用反向頻譜解析設備解析路測文件得出。

3.6 現場掃頻分析

在干擾排查之前，必須嚴格分析干擾波形、價值區域以及將要進行排查的小區情況，優先進行持續存在的小區，然后對頻譜工作儀的狀態進行判斷，倘若小于-50 dBm/100 Khz，就要對正常的掃頻天線進行更換。如果恢復正常，就意味是天線損壞，倘若還不正常，就要考慮頻譜儀的問題。

4 排查的案例分析

4.1 發現問題

案例描述的是某NR站點1的情況，3個小區都呈現強干擾，選擇了在15分鐘內3個小區的干擾指標。

其中相鄰的NR站點2的3個小區都面臨干擾，并且3個小區都會因為很低的信噪比造成小區通道校正失敗。

4.2 分析問題

NR站點1和站點2都顯現3個小區存在干擾，都是全頻段的干擾波形，但中間部分大約三分之一的RB最強。對波形分析判定不是其他廠家利用的帶寬頻率，可以不去考慮其他廠家TDD幀偏置差異的干擾源。之后進行掃頻，呈現干擾的站點1的一些區域內沒有表現明顯干擾，但這個范圍其他干擾波顯現異常。掃頻結果并沒有發現TDD 特征的信號，必須考慮另外的干擾源或者5G站點自身的干擾所致。

4.3 處理問題

對全網5G站點進行核查，沒有發現過多的GPS/星卡等時鐘類的告警，而且都呈現未曾激活的狀態。同時經過對GPS狀態檢查，發現“鏈路激活狀態”隱藏“未激活”的站點，但小區表現正常狀態，經過核查這些點皆為干擾站點以及干擾小區附近的點。通過對有該問題的干擾站點1的激活，相鄰的站點2的干擾消失，恢復正常。其他站點采用相同的處理，干擾也相繼消除，上行速率也正常。

5 結語

綜上分析，雖然我國5G移動通信技術處在世界領先地位，但還有給更多行業貢獻創新成果的責任，尤其是在干擾排除技術方面獲取話語權。基于目前情況下對移動網絡干擾排查效率低下，對發生的問題不能及時有效處理，本文利用了“四維五步”法及時準確定位干擾源，著重分析干擾特征，有效地解決了5G網存在的問題，可以快速恢復被干擾的網絡，為5G的進一步優化奠定堅實的基礎。

[參考文獻]

[1]田丹.5G移動通信網絡關鍵技術及分析[J].科技傳播，2019（9）：114-115.

[2]高升.基于干擾特征的5G干擾排查方法初探[J].江蘇通信，2020（2）：11-15.

[3]張建敏，謝偉良，楊峰義.5G超密集組網網絡架構及實現 [J].電信科學，2016（6）：36-43.

（編輯 傅金睿）